在汽車芯片方面呢?車輛的主要功能是交通,因此可靠性是第一位的,這就要求車用芯片有很寬的工作溫度范圍、高電壓范圍、高抗震性、低故障率和高壽命,對于技術(shù)和質(zhì)量的要求比消費級嚴苛得多。我國芯片制造業(yè)在消費電子級尚且薄弱,在要求更高的車用芯片方面差距就更大了。
截止2017年,我國汽車芯片市場規(guī)模約占全球的20%,但是國產(chǎn)汽車芯片在全球占比不到1%。國內(nèi)汽車芯片市場基本上是由國外廠商主導(dǎo),英飛凌、恩智浦、瑞薩、意法半導(dǎo)體和德州儀器等占據(jù)著國內(nèi)絕大部分市場份額。
汽車芯片包括處理器、控制器、存儲器、傳感器、光電器件和射頻器件等,這一類屬于汽車電子細分領(lǐng)域。汽車未來的發(fā)展趨勢之一是自動駕駛,看重處理器和傳感器。在汽車電子細分領(lǐng)域,恩智浦(荷蘭)全球排名第一,英飛凌(德國)第二。不過在2015年恩智浦收購飛思卡爾之前,該領(lǐng)域第一是英飛凌。
另一個細分領(lǐng)域是功率器件(IGBT),用于能源轉(zhuǎn)換與傳輸,是新能源車電力驅(qū)動系統(tǒng)的核心零部件,當(dāng)然也廣泛用于輸電、高鐵和焊機等方面。在這一領(lǐng)域,英飛凌連續(xù)14年全球第一?梢哉f,發(fā)展新能源車,繞不開英飛凌。
新能源與自動駕駛更需要大腦
在本屆進博會上,英飛凌全方位展示了在智能汽車、智慧城市、智能家居以及智能工廠領(lǐng)域的技術(shù)、產(chǎn)品、生態(tài)能力。在博覽會前,英飛凌舉辦了第七屆英飛凌開發(fā)者大會,并發(fā)布了新產(chǎn)品。在會上,筆者能夠感受到英飛凌以及相關(guān)企業(yè)的興奮,因為汽車的未來,正需要他們的主營業(yè)務(wù)。
又或者說,是他們在推動。因為一項技術(shù)要在汽車上應(yīng)用,往往在五年甚至更久之前就需要在芯片階段開始規(guī)劃設(shè)計。
目前公認汽車未來的兩大趨勢:新能源和自動駕駛。
在自動駕駛方面,作為“大腦”的微處理器和作為“眼睛”的傳感器是核心部件。全球首款量產(chǎn)的L3級自動駕駛車奧迪A8(參數(shù)|詢價),雷達傳感器芯片采用的是英飛凌的RASIC系列芯片。AURIX系列芯片則作為中央駕駛輔助控制系統(tǒng)的微處理芯片,為自動駕駛功能提供“大腦”這個硬件基礎(chǔ)。
在開發(fā)者大會上,英飛凌還發(fā)布了AURIX的第二代產(chǎn)品AURIX 2G,采用多核架構(gòu),除了性能更強之外,多核設(shè)計采用的是與航空航天安全冗余設(shè)計相似的理念,多核之間可以相互檢查、備份,有利于汽車安全,性價比也更高。AURIX 2G在擴展性、存儲、安全性和應(yīng)用場景等幾個方面進一步地提升。
英飛凌加入了百度阿波羅自動駕駛計劃,其系統(tǒng)底層就使用了AURIX芯片。而英飛凌的對手恩智浦,則早在2017年初就已經(jīng)與吉利達成長期戰(zhàn)略合作。今年9月份,恩智浦又宣布與吉利攜手研發(fā)更高一級的自動駕駛技術(shù)。
新能源作為另一大趨勢,除了動力電池和充電網(wǎng)絡(luò),電力驅(qū)動系統(tǒng)中所需的功率器件(IGBT)也是關(guān)鍵。英飛凌作為該領(lǐng)域的老牌冠軍,占據(jù)了電動車用IGBT的絕大部分市場,特斯拉Model X使用132個IGBT管,均由英飛凌提供。Model 3同樣使用英飛凌的IGBT,另一個供應(yīng)商則是其老對手意法半導(dǎo)體。
目前備受期待的快速充電技術(shù)同樣需要IGBT模塊支持。當(dāng)筆者問及快速充電技術(shù)的前景時,英飛凌科技大中華區(qū)副總裁及汽車電子事業(yè)部負責(zé)人徐輝女士表示:快速充電功能能否解決,技術(shù)不是問題,關(guān)鍵在于高壓充電樁達到一定數(shù)量后,當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)能否承受是個很大的問題。
在國內(nèi),眾多電動車也幾乎離不開英飛凌供應(yīng)的IGBT。在今年3月,英飛凌宣布與上汽集團成立合資企業(yè)“上汽英飛凌汽車功率半導(dǎo)體(上海)有限公司”,主要為中國市場生產(chǎn)汽車級框架式IGBT模塊——HybridPACK,8月份已經(jīng)開始供貨。
對于英飛凌等汽車半導(dǎo)體企業(yè)來說,全球汽車市場尤其是中國市場,有著美好的未來。
隨著手機和電腦市場接近飽和銷量放緩,汽車成為半導(dǎo)體企業(yè)的新戰(zhàn)場。據(jù)普華永道數(shù)據(jù)顯示,汽車芯片器件在2000年時,僅占整車成本的20%,現(xiàn)在卻達到30%以上,預(yù)計2030年將超過50%。
自動駕駛車從L2級開始,單車成本開始大幅增加,其中硬件是大頭。據(jù)英飛凌數(shù)據(jù)顯示,L2級增加150美元/車成本,L3級則驟增至580美元,到L4/L5級攀升至860美元。麥肯錫也有統(tǒng)計顯示,純電動車的芯片成本為704美元,相比傳統(tǒng)燃油車增加一倍,未來全無人駕駛等功能完善后,單車芯片成本將超過5000美元。
據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會預(yù)估,2017年國產(chǎn)車單車芯片平均用量為580顆,2022年將增至934顆,同時期國外品牌的用量更多,到2022年全球單車平均芯片用量很可能達到1450至1500顆。
中國汽車工業(yè)協(xié)會副秘書長師建華今年7月份介紹:2018年1-5月,中國新能源汽車產(chǎn)銷均完成32.8萬輛,同比增長量分別為122.9%和141.6%。
英飛凌科技大中華區(qū)副總裁及汽車電子事業(yè)部負責(zé)人徐輝女士在接受對話時表示:中國新能源車發(fā)展太快,2018年以前一直覺得發(fā)展速度達不到期望,到了2018年突然很多需求量大增,但整個行業(yè)的產(chǎn)能卻還沒有準備好。
這就是我們常說的,幸福來得太突然。
中國芯片業(yè)也在不斷成長。根據(jù)專利檢索公司QUESTEL發(fā)布《芯片行業(yè)專利分析及專利組合質(zhì)量評估》報告顯示:中國已經(jīng)成為芯片專利申請第一大國,之后是日、美、歐、澳和印等國。而全球芯片專利數(shù)在過去18年增長6倍,中國專利數(shù)增長了23倍。
中興之所以被制裁,有很大原因是因為它是中國芯片業(yè)中手握專利最多且布局最全面的企業(yè)。華為總裁任正非今年的內(nèi)部講話中提到:我們與美國之間的差距,估計未來20-30年,甚至50-60年還不能消除,美國領(lǐng)先世界的能力還很強。但是,我們要將差距縮小到“我們要能活下來”。
汽車芯片細分領(lǐng)域,中國企業(yè)也在發(fā)力。能夠量產(chǎn)高壓大功率IGBT的企業(yè)已經(jīng)有兩家了,一個是主供高鐵的中國中車,另一個是可供汽車的比亞迪微電子。比亞迪2006年啟動了IGBT項目,是國內(nèi)第一家可以設(shè)計生產(chǎn)車規(guī)級高壓大功率IGBT芯片的企業(yè)。
不可否認進口IGBT更優(yōu)秀,而且以英飛凌為首的外國芯片占據(jù)90%以上市場份額。但中國汽車芯片業(yè)也開始有起色了。
編輯總結(jié):
或許是芯片業(yè)太過靠產(chǎn)業(yè)鏈上游,或許是技術(shù)太過高深,距離我們太遠,以致于讓很多人覺得這個“大腦”不如發(fā)動機這顆“心臟”重要。然而事實是,很多時候就連發(fā)動機的技術(shù)升級也是要依賴于芯片以及控制技術(shù)的提高,更不用說新能源和自動駕駛這樣更加依賴芯片的技術(shù)了。我國在大力發(fā)展新能源以及自動駕駛技術(shù),但短期來看,我國芯片制造業(yè)仍舊趕不上歐美巨頭,但也讓我們看到了差距。中美貿(mào)易戰(zhàn)對華芯片產(chǎn)業(yè)的打壓,反倒讓國內(nèi)加大了對芯片業(yè)的支持。雖說很多人覺得在全球化之下沒有必要什么都要拿過來自己做,但芯片這樣重要的東西,中國“芯”能自強沒什么不好。對于未來我國汽車芯片能否在世界上有一席之地,值得期待。
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